電力系統運用計画における階層化構造の実用化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650294
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 西谷 健一 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30002033)
• Keywords: 電力系統 / 系統運用 / 系統計画 / 階層構造 / 経済負荷配分 / 起動停止計画 / 分散型電源 / 貯水池運用計画

Research Abstract

本研究は、大規模系統における階層化構造の確立を目指し、系統運用・計画の様々な課題について適用されるべき手法を明らかにし、幾つかの問題に対して階層化アルゴリズムの実用化を目指すものであった。以下にまとめた通り、当初の目的を十分に達成することがっできた。
初めに、系統の瞬時運用の典型的な例である発電機の最適負荷配分問題に対しては、系統の各種制約条件を考慮するため、最適潮流計算アルゴリズムを確立した。その結果日間運用において燃料の使用量制約機を有する場合は、可変γ法をこの最適潮流計算に組み込み、また熱併給分散型電源を含むケースでは熱等価換算係数を燃料費の中に考慮し、より信頼度の高い計画を決定できることとなった。
更には、エネルギー貯蔵システムの運用を勾配法によって定め、太陽光発電システムの運用パターンを確率的に扱うことで、大型集中電源との基本的な協調手法をも開発した。
発電機の起動停止計画問題に関しては、燃料使用量に制約が存在する場合の年間計画から日間計画までの階層構造を確立していたが、期間を問わず適用可能な高速化アルゴリズムを開発した。幾つかの試算により、計算負担を大幅に軽減できることが明らかとなり、実用化が十分に期待されるものとなった。
最後に、不確定な要因が多い計画問題である貯水池運用に対しては、階層構造の最終段であるフレキシブル運用手法について詳細な検討を加えた。特に複数貯水池を考慮する際の収束特性、及び落差変動をも含む際のロバスト性の観点から、実用に耐え得るアルゴリズムを構築することができた。

Research Products

• [Publications] 若狭雅也: "炭素税および電源ベストミックスに基づくPVシステム導入評価に関する研究"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE-00-35 PPSE-00-40. 13-17 (2000)
• [Publications] 鎌田浩伸: "大規模集中電源との協調運用に基づく環境性を考慮した分散型電源の導入評価"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE-00-45 PSE-00-50. 67-72 (2000)
• [Publications] 鎌田浩伸: "環境性を考慮した集中電源との協調運用に基づく分散型電源の最適導入量の評価"電気学会全国大会講演論文集. 分冊6-No.103. 2673-2674 (2000)
• [Publications] 大道恵: "火力機運用計画問題への可変γ法適用に関する検討"電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. No.56. 78 (2000)